2257

ENGINEERING SYSTEMS

в газовый фильтр, передачи данных на пульт управления, предупреждения диспетчерского и технического персонала.

Рис. 1. Схема предлагаемой конструкции быстросъемной крышки с непрерывным контролем

еегерметичности для газового фильтра высокой пропускной способности:

1– корпус быстросъемной крышки; 2 – корпус фильтра; 3,5 – первый и второй кольцевые пазы; 4,6 – первое и второе уплотнительные кольца; 7 – круглая пластина; 8 – камера;

9 – прибор контроля возникновения избыточного давления газа; 10 – отверстие; 11 – кольцевой паз; 12 – фиксирующие сегменты; 13 – выступ; 14 – винт и штурвал для подъема круглой плоской пластины; 15 – механизм для демонтажа и повторной установки фиксирующих сегментов 7; 16 –механический рычажный привод к механизму 15; 17 – штанги, соединяющие механизм 15 и фиксирующие сегменты 12; 18 – консольная конструкция; 19 – опора и втулка для консольной конструкции 18.

Демонтаж быстросъемной крышки осуществляется следующим образом. При получении сигнала от приборов контроля перепада давления о загрязнении фильтрующих элементов, расположенных во внутреннем объеме газового фильтра, необходимо выполнить следующие операции: последовательный демонтаж комплекта фиксирующих сегментов 12 из кольцевого паза 11 путем поворота на 90о рукоятки механического рычажного привода 16, преобразующего вращательное движение шестерни в поступательное перемещение штанг 17 и присоединенных к ним фиксирующих сегментов 12 в сторону к коробке механизма 15; подъем пластины 7 выше отметки верха корпуса 1, после того как сегменты 12 полностью выйдут из сочленения с пазом 11, путем вращения винта 14 в резьбовой втулке консольной конструкции 18 и ее последующее перемещение в сторону от корпуса 1 путем поворота консольной конструкции 18 во втулке и опорном устройстве 19; демонтаж загрязненных ФЭ, их осмотр, очистку или замену и установку во внутренний объем корпуса 2 газового фильтра. Повторная установка быстросъемной крышки осуществляется в обратном порядке.

В процессе эксплуатации газового фильтра прибор 9 контроля избыточного давления через сквозное отверстие 10 стенки корпуса 1 измеряет давление газа и постоянно контролирует появление избыточного давления в кольцевой камере 8. При разгерметизации рабочего уплотнительного кольца 4 газ начинает поступать в кольцевую камеру 8, создавая в ней избыточное давление, что фиксирует прибор 9. При появлении избыточного давления газа в кольцевой камере 8, равного фактическому расчетному на входе в ГРП с учетом гидравлических потерь в подводящем к нему

ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ

межпоселковом газопроводе, то есть Рф = 1,1 1,2 МПа, прибор 9 включает световой и звуковой сигнализаторы (на рис.1 не показаны), которые подают звуковой или световой сигнал обслуживающему техническому персоналу или сотрудникам центрального диспетчерского пункта, в том числе по беспроводной связи.

При устранении причины поступления газа в кольцевую камеру 8 осуществляют включение подачи газа в фильтр под контролем обслуживающего технического персонала.

2.Экспериментальное определение продолжительности демонтажа и монтажа быстросъемной крышки и проверка обеспечения непрерывного контроля герметичности ее соединения с корпусом

Сцелью определения расчетных значений эксплуатационных параметров и проверки обеспечения непрерывного контроля герметичности для предлагаемого варианта, согласно патенту RU №165142U1 [3], была изготовлена, а затем испытана

быстросъемная крышка внутренним диаметром D=500 мм для установки на фильтр пропускной способностью 85000 м3/ч. Испытания были проведены в научно-произ- водственном центре АО «Гипрониигаз» на испытательном стенде с использованием воздуха высокого давления в качестве рабочей среды. Общий вид узла быстросъемной крышки диаметром D=500 мм на стадии сборки и испытаний приведен на рис. 2.

Рис. 2. Общий вид на стадии сборки и испытаний узла быстросъемной крышки, установленного на корпусе газового фильтра внутренним диаметром 500 мм:

1- корпус фильтра; 2- корпус быстросъемной крышки; 3 – плоская круглая пластина; 4 – фиксирующие сегменты, уложенные на плоской круглой пластине 3; 5 – винт и штурвал

подъемного и поворотного устройства; 6 – кронштейн, втулка и опора подъемного и поворотного устройства; 7 – детали к устройству для демонтажа и повторной установки фиксирующих сегментов 4 в кольцевой паз корпуса 2 быстросъемной крышки

Испытания были проведены для наиболее совершенного из существующих № 1 и предлагаемого №2 вариантов съемных крышек в три этапа: 1-й этап – испытания продолжительности демонтажа и повторной установки съемной крышки; 2-й этап – испытания герметичности соединений на основе уплотнительных колец (6 и 4 для варианта №2 (см. рис. 1); 3-й этап – испытания на срабатывание прибора 9 при утечках через уплотнительное кольцо 4 для варианта №2.

ENGINEERING SYSTEMS

Первым был испытан наиболее совершенный вариант съемной крышки фильтра марки ФГ-350-12-Ф-ИП-200 УХЛ1 ТУ 4859-080-03321549-2014 конструкции АО «Ги-

прониигаз» с оптимальным соотношением высоты корпуса и его диаметра. Вторым испытывался предлагаемый вариант съемной крышки, показанный на рис. 1.

На первом этапе проводились испытания с целью определения продолжительности операции демонтажа и монтажа съемных крышек, установленных на фильтрах пропускной способностью 85000 м3/ч с внутренним диаметром корпуса 500 мм, для сравниваемых вариантов. Результаты испытаний приведены в таблице.

Продолжительность демонтажа и монтажа съемной крышки внутренним диаметром 500 мм для предлагаемого и существующего вариантов

Из таблицы видно, что общая продолжительность демонтажа и монтажа съемной крышки внутренним диаметром 500 мм для предлагаемого варианта №2 составила 0,24 часа, что в 5,4 раза меньше по сравнению с наиболее совершенным из существующих вариантов №1 с оптимальным отношением высоты к диаметру корпуса фильтра. Следует отметить, что необходимость установки строительных лесов для фильтров с оптимальным отношением высоты корпуса к диаметру, когда отметка крышки над уровнем пола составляет 2,9 м, увеличивает продолжительность работ для варианта №1 в связи с неудобством проведения операций по демонтажу болтовых соединений, особенно с помощью гаечных ключей с удлиненными рычагами. Вместе с тем для предлагаемого варианта № 2 необходимость установки лестницы-стремянки практически не влияет на продолжительность проведения всех операций, по сравнению с выполнением демонтажа и установки непосредственно с пола, поскольку обеспечивается высокий уровень эргономичности и отпадает необходимость приложения значительных физических усилий.

Испытания на втором этапе по обеспечению герметичности, проведенные в научно-производственном центре АО «Гипрониигаз» на испытательном стенде с использованием воздуха с давлением 1,2 МПа в качестве рабочей среды, показали, что при времени выдержки 120 с видимых пузырьков воздуха на обмыленных участках соединений, находящихся под давлением (см. рис. 2), обнаружено не было и оба уплотнительных элемента – рабочее и резервное, на основе уплотнительных резиновых колец 4 и 6, соответствуют классу герметичности «А» по ГОСТ 9544 – 2015 [4].

Испытания на третьем этапе показали срабатывание прибора 9 при появлении избыточного давления в камере 8, равного фактическому расчетному, то есть 1,2 МПа.

Заключение

1. Предложен новый принцип обеспечения и постоянного контроля герметичности соединения корпуса и съемной пластины с помощью двух расположенных друг за другом уплотнительных элементов с образованием между ними пространства, утечки газа в которое через первый уплотнительный элемент непрерывно контролируются посредством прибора, соединенного с указанным пространством через отверстие в корпусе.

Сокращение продолжительности демонтажа и монтажа съемных крышек газового фильтра достигается путем соединения корпуса и съемной пластины с помощью

ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ

параллельно связанных между собой фиксирующих сегментов, одновременно устанавливаемых в паз, выполненный по всему периметру корпуса, посредством механизма, преобразующего поворот шестерни на 90о в поступательное движение фиксирующих сегментов.

2.Испытания на обеспечение герметичности показали, что при времени выдержки 120 секунд оба соединения – рабочее и резервное, на основе уплотнительных резиновых колец, – соответствуют классу герметичности «А» по ГОСТ 9544–2015.

3.Результаты испытаний предлагаемой конструкции быстросъемной крышки показывают сокращение продолжительности проведения операций ее демонтажа и монтажа в 5,4 раза, по сравнению с существующим аналогом, и подтверждают обеспечение постоянного контроля герметичности соединения съемной крышки и корпуса газового фильтра.

Список литературы

1.Шурайц, А.Л. Высокотехнологичные ГРП – путь к повышению надежности газораспределительных сетей / А.Л. Шурайц, А.П. Усачев, С.В. Густов // Газ России. – 2010. – № 41. – С. 56–60.

2.Шурайц, А.Л. Фильтры предварительной очистки – слабое звено в общей цепи обеспечения безопасности газорегуляторных пунктов высокой пропускной способности / А.Л. Шурайц, М.С. Недлин, С.В. Густов // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: материалы научно-практической конференции. – Уфа, 2014. – С. 435–437.

3.Патент на полезную модель RU №165142U1. Узел перекрытия люка газового оборудования высокого давления / А.Л. Шурайц, А.П. Усачев, А.В. Рулев, З.М. Усуев;

опубл. 10.10.2016. Бюл. № 28. Дата подачи заявки 19.01. 2016.

4.ГОСТ Р 54808–2011. Арматура трубопроводная. Нормы герметичности затворов. – М.: Стандартинформ, 2012. – 54 с.

References

1.Shuraits, A.L. High-tech hydraulic fracturing – a way to improve the reliability of gas distribution networks / A.L. Shuraits, A.P. Usachev, S.V. Gustov // Gas of Russia. – 2010. – No. 41. – P. 56–60.

2.Shuraits, A.L. Filters of pre-treatment are weak link in the overall chain of security of gas regulation of high capacity / A.L. Shuraits, M.S. Nedlin, S.V. Gustov // Problems and methods of ensuring the reliability and security of oil transportation, oil products and gas: materials of scientific-practical conference. – Ufa, 2014. – P. 435–437.

3.The patent for useful model RU №165142U1. Node overlapping hatch gas equipment high pressure / A. L. Shuraits, A. P. Usachev, A.V. Rulev, Z. M. Usuev; publ. 10.10.2016. Bull. No. 28. Filing date 19.01. 2016.

4.GOST R 54808–2011. Pipeline fittings. Norms of tightness of the valve. – M.: STANDARTINFORM, 2012. – 54 p.

ARCHITECTURE

АРХИТЕКТУРА ARCHITECTURE

УДК 314.17/314.18

ДЕМОГРАФИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Н.В. Соколова

Дается оценка демографического потенциала Пензенской области на основе анализа его качественных и количественных показателей в ретроспективе, на сегодняшний день и в ближайшей перспективе для дальнейшего использования при разработке схемы территориального планирования.

Ключевые слова: демографический потенциал, численность населения, естественное движение населения, механическое движение населения, возрастная структура населения

DEMOGRAPHIC POTENTIAL OF THE PENZA REGION

N.V. Sokolova

Assesses of the demographic potential of the Penza region on the basis of the analysis of qualitative and quantitative indicators in retro-vision, today and in the near future for further use in the development of territorial planning schemes are given.

Keywords: demographic potential, population, population natural movement, population mechanical movement, population age structure

В современном мире человеческий потенциал выступает важнейшим фактором экономического роста, поскольку именно от его состояния зависит использование всех прочих ресурсов территории. В свою очередь, основу человеческого потенциала составляет демографический потенциал. От численности, структуры и качества демографического потенциала будет напрямую зависеть численность и качество трудовых ресурсов. Кроме того, численность населения важна с точки зрения освоения и заселения территорий региона, прогнозирования потребности в объектах социальной инфраструктуры.

Демографический потенциал характеризуется количественными и качественными показателями, которые являются критериями его оценки и сравнения по регионам. Основные количественные показатели – численность населения, коэффициенты естественного и механического движения населения, уровень урбанизации. К качественным показателям можно отнести структуру и состав населения территории.

Изучение демографического потенциала региона является важной составляющей в разработке планов его социально-экономического и территориального развития. Цель

АРХИТЕКТУРА

работы – провести оценку демографического потенциала Пензенской области на основе анализа его качественных и количественных показателей в ретроспективе, на сегодняшний день и в ближайшей перспективе для дальнейшего использования при разработке схемы территориального планирования.

Границы исследования: временные – вторая половина XX – начало XI века, территориальные – Пензенская область в административных границах.

В настоящее время Пензенская область занимает 9-е место в Приволжском федеральном округе (ПФО) по численности населения. На ее долю приходится 4,6 % от численности населения ПФО. На 01.01.2016 г. на территории Пензенской области проживало 1348,7 тыс. чел., в том числе городского населения – 920,9 тыс. человек, или 68,3 % всего населения (по ПФО и России соответственно 71,5 % и 74 %) и сельского населения – 427,8 тыс. человек, или 32,7 % (по ПФО и России соот-

ветственно 28,5 % и 26 %) 1, 2 .

Численность населения Пензенской области на протяжении последних десятилетий имеет устойчивую тенденцию к снижению. Можно выделить только два периода, связанных с ростом численности населения. Первый период – с 1959 по 1970 гг. – связан с «демографической волной» и естественным приростом населения, второй период – с 1989 по 1995 гг. – связан с кризисной ситуацией на постсоветском пространстве и механическим приростом населения (рис. 1).

В период 1995–2000 гг. численность населения в целом по области сократилась на 2,5 % (в среднем по 0,6 % в год), в период 2000-2007 гг. – сократилась еще на 6,9 % (в среднем по 1 % в год). На 1.01.2016 г. численность населения Пензенской области по сравнению с 2007 г. сократилась на 3,4 % (в среднем 0,4 % в год).

С 1990-х годов Пензенская область вступила в депопуляционный тип воспроизводства населения. В 1991 г. естественный прирост населения Пензенской области стал отрицательным (–0,1 чел./1000 чел. населения). При этом следует отметить, что отрицательный естественный прирост начался в городской местности с 1992 года, а в сельской – с 1990 года (в 1990 г. в сельской местности естественный прирост составлял –3,2 чел./1000 чел. населения) 3 . Именно в этот период практически началось вымирание коренного населения области. В 1990-е годы государство утратило возможность влияния на демографические процессы, и характер естественного и механического движения населения, в том числе и в Пензенской области, складывался стихийно. Но наиболее болезненные демографические процессы в области начались после 1995 г. Со второй половины 2000-х начались позитивные изменения благодаря росту рождаемости и снижению смертности. С 2005 года по 2012 показатели естественного прироста стали увеличиваться (–8,5 и –4,1 соответственно) и на протяжении последних лет остаются стабильными, хотя по-прежнему имеют отрицательный баланс. Это одни из самых позитивных за весь переходный период процессов. Сдвиг по сравнению с показателями 1990-х и первой половины 2000-х гг. очень существенный. Характер протекающих процессов можно видеть на рис. 2.

В целом коэффициент естественного прироста по Пензенской области значительно ниже показателей как по Российской Федерации, так и по Приволжскому Федеральному округу. При этом естественная убыль населения в сельской местности практически в 2 раза выше, чем в городской местности: показатели рождаемости городского и сельского населения близки по своему значению (10,9 и 10,6 соответственно), но в сельской местности отмечаются более высокие коэффициенты смертности населения (17,0 – в сельской местности, 13,7 – в городской) 4 . Это усугубляет ситуацию на селе.

Таким образом, сокращение численности населения Пензенской области в рассматриваемые периоды шло с разными темпами. Заложенные в 1990-е годы тенденции сохраняются до наших дней. В результате демографической политики середины 2000-х годов удалось снизить темпы убыли населения, но коренным образом переломить негативную ситуацию не получилось. Экономический кризис усугубил негативные демографические процессы.

ARCHITECTURE

Рис. 2. Динамика естественного движения населения Пензенской области за 1990–2015 гг., чел./1000 чел. населения 2–4

Положительные сдвиги в показателях естественного движения населения стали возможны в первую очередь благодаря увеличению рождаемости. Рождаемость увеличилась с 8,4 человек на 1000 населения в 2005 году до 10,7 человек на 1000 населения в 2015 году. Число родившихся в среднем на 1000 женщин в возрасте от 15 до 49 лет в 2014 году составило 46,2 против 28,7 в 2000 году. Следует отметить, что за период с 2003 по 2014 г. в два раза увеличилось количество детей, рожденных женщинами в возрасте от 30 до 49 лет, и снизилось число детей, рожденных женщинами в наиболее активном детородном возрасте (до 30 лет) 4 . На этот показатель оказывают значительное влияние две тенденции: первая – так называемое «отложенное рождение первого ребенка», характерная для большинства европейских стран; вторая – благодаря государственной поддержке семей при рождении второго и последующих детей увеличилось количество семей, имеющих двух и более детей.

Однако демографическая политика стимулирования рождаемости – далеко не единственный и, скорее, не главный фактор позитивных изменений. Во второй половине 2000-х в детородный возраст вошла более многочисленная когорта населения 1980-х годов рождения.

На процесс повышения рождаемости повлиял и тот факт, что число браков осталось примерно на одном уровне (6,8 браков на 1 тыс. населения в 2002 году,

АРХИТЕКТУРА

6,9 браков в 2005 году, 7,0 браков – в 2015 году), а число разводов снизилось почти в два раза (с 6,2 разводов на 1 тыс. населения в 2002 году до 3,7 разводов в 2005 году и до 4,0 в 2015 году) 4 .

Но в то же время современные параметры рождаемости значительно ниже, чем требуется для замещения поколений. Суммарный коэффициент рождаемости, необходимый для простого воспроизводства, составляет 2,15. В 2014 году, по данным Росстата, суммарный коэффициент рождаемости в России составил 1,750 (в городской местности – 1,588, в сельской местности – 2,318). За период с 2006 по 2013 годы суммарный коэффициент рождаемости РФ увеличился на 30,8 %. В Приволжском федеральном округе суммарный коэффициент рождаемости составил 1,89, а в Пензенской области – 1,529. Это является свидетельством вымирания населения области. Это один из самых низких показателей по Российской Федерации. По этому показателю Пензенская область входит в пятерку отстающих регионов России и находится на одном из последних мест в Приволжском федеральном округе. Ситуация, сходная с показателями Пензенской области (приблизительно 70 % замещения поколений), отмечена в Республике Мордовия и Саратовской области 1, 5, 6 .

На положительную динамику показателей естественного движения населения также оказало влияние снижение смертности. Во второй половине 2000-х годов вследствие демографической волны (пожилыми стали люди малочисленного послевоенного поколения) и улучшения финансирования медицинской помощи (нацпроект «Здоровье») общий коэффициент смертности снизился и в 2015 г. составил 14,8 человек на 1000 населения. Следует также отметить одну из самых низких в Российской Федерации младенческую смертность: в Российской Федерации коэффициент младенческой смертности составил в 2014 году 7,4 (число детей, умерших в возрасте до 1 года на 1000 родившихся), в Приволжском Федеральном округе – 7,2, в Пензенской области – 5,5. С 2007 года младенческая смертность в Пензенской области уменьшилась в два раза. Это также положительным образом сказалось на естественном приросте населения 4–6 .

Миграционные процессы играют существенную роль в демографической ситуации на территории Пензенской области. До 2002 года наблюдалась положительная динамика механического движения, обозначившаяся вначале 1990-х гг. В 2002 г. коэффициент миграционного прироста составил –3 чел. /1000 чел населения, что ниже среднего показателя по ПФО и России в целом. В 2003 и в 2014 годах отмечено небольшое улучшение ситуации. Но в последующие периоды этот показатель опять стал отрицательным. По данным Управления Федеральной миграционной службы по Пензенской области

Отрицательное сальдо миграции населения в Пензенской области сложилось в основном за счет увеличения оттока населения в другие регионы России. Территория Пензенской области не привлекательна для мигрантов.

ARCHITECTURE

Снижение миграционного прироста за последние годы – общий для всей страны процесс, связанный в значительной степени с определенной стабилизацией социальноэкономического и военно-политического положения в ряде стран ближнего зарубежья, откуда исходил поток мигрантов. Тем не менее, международная миграция в Пензенской области имеет положительное сальдо: в 2015 г. в Пензенскую область из стран СНГ и других зарубежных стран прибыло 5825 человека, выбыло 2842 человек. Наибольшее количество приехавших составляют граждане Таджикистана, Узбекистана и Украины, а выехавших – Таджикистана и Узбекистана. Также можно отметить наличие лиц, являющихся вынужденными переселенцами.

Вместе с тем внутрирегиональная и межрегиональная миграция во много раз превышает международную и имеет отрицательное сальдо. По сравнению с 2005 г. в области наблюдается увеличение миграционных процессов. В 2015 г. в область прибыло 37534 человек (в 2005 г. – 18801 человек), выбыло 38849 человек (в 2005 г. – 19603 человека. Этому в значительной мере способствует территориальное положение Пензенской области в структуре Российской Федерации 4 .

Возрастная структура населения Пензенской области в целом схожа с общероссийской. Она имеет волнообразный характер, соответствующий тридцатилетнему периоду с понижающейся амплитудой. Возрастная структура населения Пензенской области за 2000, 2005, 2010 и 2015 гг. отражена на рис. 4. Очевидно, что в ближайшее десятилетие следует ожидать значительного спада рождаемости и увеличения смертности в связи со вступлением в детородный возраст поколения 90-х и увеличения доли старшей возрастной группы.

Рис.4. Динамика возрастной структуры населения за 2000, 2005, 2010 и 2015 гг., тыс. чел.

Удельный вес групп моложе трудоспособного и трудоспособного населения в Пензенской области ниже, чем показатели по России и ПФО. В области отмечается процесс старения населения (рис. 5). В соответствии со шкалой демографического старения Ж. Боже-Гранье – Э. Россета, Пензенская область относится к типу регионов с очень высоким уровнем демографической старости.

Рис.5. Удельныйвесосновныхвозрастныхгруппвобщейчисленностинаселенияна01.01.2015 г., %

АРХИТЕКТУРА

Средний возраст населения Пензенской области на 1 января 2015 г. составил 41,83 года, тогда как соответствующий показатель по РФ составляет 39,5, а по ПФО – 39,8. Пензенскую область можно отнести к регионам с высокой долей пожилых людей (более 20 %) и высоким значением медианного возраста (более 40 лет).

В связи со снижением рождаемости и увеличением смертности в трудоспособном возрасте снизилась доля лиц младших возрастов и увеличилась доля лиц старше трудоспособного возраста, что привело к заметному демографическому старению населения. Наблюдается развитие возрастной структуры от стационарной к регрессивной. В структуре сельского населения значительно ниже доля людей трудоспособного возраста, чем в структуре городского населения (рис. 6).

Таким образом, с каждым годом в сельской местности снижается доля трудоспособного населения и возрастает доля населения старше трудоспособного возраста. Естественное старение населения сопровождается оттоком населения трудоспособного и младше трудоспособного возраста из сельской местности.

Удельный вес женщин в численности населения Пензенской области на протяжении последних 25 лет колеблется от 53,7 % до 54,6 %. Диспропорция полов усиливается ввиду высокой смертности среди мужчин. В 2014 г. умерло 77,9 человек на 100000 человек соответствующего пола, а у женщин этот показатель составил лишь 14,5 человек. Высокая смертность среди мужчин частично компенсируется увеличением продолжительности жизни. Так, в 2014 г. ожидаемая продолжительность жизни мужчин составила 65,7 лет (2000 г. – 59,5 лет), а у женщин – 77,5 лет (2000 г. – 73,5 лет).